Mysql锁、事务隔离级别、MVCC底层原理机制

2024-09-03 19:32

本文主要是介绍Mysql锁、事务隔离级别、MVCC底层原理机制,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

锁定义

​ 锁是计算机协调多个进程或线程并发访问某一资源的机制。
​ 在数据库中,除了传统的计算资源(如CPU、RAM、I/O等)的争用以外,数据也是一种供需要用户共享的资源。如何保证数据并发访问的一致性、有效性是所有数据库必须解决的一个问题,锁冲突也是影响数据库并发访问性能的一个重要因素。

锁分类

1、从性能上分类:乐观锁和悲观锁

  • 乐观锁: version字段(比较跟上一次的版本号,如果一样则更新,如果失败则要重复读-比较-写的操作。)
  • 悲观锁:for update(锁定查询的行)

2、从对数据库操作的类型分,分为 读锁和写锁(都属于悲观锁)

  • 读锁(共享锁):针对同一份数据,多个读操作可以同时进行而不会互相影响
  • 写锁(排它锁):当前写操作没有完成前,它会阻断其他写锁和读锁

3、从对数据操作的粒度分,分为 表锁和行锁

其中扩展表锁行锁

表锁

每次操作锁住整张表。开销小,加锁快;不会出现死锁;锁定粒度大,发生锁冲
突的概率最高,并发度最低。

手动增加表锁lock table 表名称 read(write),表名称2 read(write);
查看表上加过的锁show open tables;
删除表锁unlock tables;

加读锁:当前session和其他session都可以读该表,当前session中插入或者更新锁定的表都会报错,其他session插入或更新则会等待。

加写锁:当前session对该表的增删改查都没有问题,其他session对该表的所有操作被阻塞。

MyISAM在执行查询语句(SELECT)前,会自动给涉及的所有表加读锁,在执行增删改操作前,会自动给涉及的表加写锁。
1、对MyISAM表的读操作(加读锁) ,不会阻寒其他进程对同一表的读请求,但会阻赛对同一表的写请求。只有当读锁释放后,才会执行其它进程的写操作。
2、对MylSAM表的写操作(加写锁) ,会阻塞其他进程对同一表的读和写操作,只有当写锁释放后,才会执行其它进程的读写操作
总结:
简而言之,就是读锁会阻塞写,但是不会阻塞读。而写锁则会把读和写都阻塞。

行琐

每次操作锁住一行数据。开销大,加锁慢;会出现死锁;锁定粒度最小,发生锁冲突的概率最低,并发度最高。

InnoDB与MYISAM的最大不同有两点:

  • 支持事务(TRANSACTION)
  • 支持行级锁

支持事务(TRANSACTION)
支持行级锁

事务隔离级别

事务(Transaction)及其ACID属性

行锁支持事务

事务是由一组SQL语句组成的逻辑处理单元,事务具有以下4个属性,通常简称为事务的ACID属性。

  • 原子性(Atomicity) :事务是一个原子操作单元,其对数据的修改,要么全都执行,要么全都不执行。
  • 一致性(Consistent) :在事务开始和完成时,数据都必须保持一致状态。这意味着所有相关的数据规则都必须应用于事务的修改,以保持数据的完整性;事务结束时,所有的内部数据结构(如B树索引或双向链表)也都必须是正确的。
  • 隔离性(Isolation) :数据库系统提供一定的隔离机制,保证事务在不受外部并发操作影响的“独立”环境执行。这意味着事务处理过程中的中间状态对外部是不可见的,反之亦然。
  • 持久性(Durable) :事务完成之后,它对于数据的修改是永久性的,即使出现系统故障也能够保持。
并发事务处理带来的问题
  • 更新丢失(Lost Update)
    当两个或多个事务选择同一行,然后基于最初选定的值更新该行时,由于每
    个事务都不知道其他事务的存在,就会发生丢失更新问题–最后的更新覆盖了由其
    他事务所做的更新。
  • 脏读(Dirty Reads)
    一个事务正在对一条记录做修改,在这个事务完成并提交前,这条记录的数据就处于不一致的状态;这时,另一个事务也来读取同一条记录,如果不加控制,第二个事务读取了这些“脏”数据,并据此作进一步的处理,就会产生未提交的数据依赖关系。这种现象被形象的叫做“脏读”。
      一句话:事务A读取到了事务B已经修改但尚未提交的数据,还在这个数据基础上做了操作。此时,如果B事务回滚,A读取的数据无效,不符合一致性要求。
  • 不可重读(Non-Repeatable Reads)
    一个事务在读取某些数据后的某个时间,再次读取以前读过的数据,却发现其读出的数据已经发生了改变、或某些记录已经被删除了!这种现象就叫做“不可重复读”。
      一句话:事务A读取到了事务B已经提交的修改数据,不符合隔离性
  • 幻读(Phantom Reads)
    一个事务按相同的查询条件重新读取以前检索过的数据,却发现其他事务插入了满足其查询条件的新数据,这种现象就称为“幻读”。
      一句话:事务A读取到了事务B提交的新增数据,不符合隔离性
事务隔离级别

脏读”、“不可重复读”和“幻读”,其实都是数据库读一致性问题,必须由数
据库提供一定的事务隔离机制来解决。

1578801689788

数据库的事务隔离越严格,并发副作用越小,但付出的代价也就越大,因为事务隔离实质上就是使事务在一定程度上“串行化”进行,这显然与“并发”是矛盾的。

同时,不同的应用对读一致性和事务隔离程度的要求也是不同的,比如许多应用对“不可重复读"和“幻读”并不敏感,可能更关心数据并发访问的能力。

常看当前数据库的事务隔离级别: show variables like 'tx_isolation';
设置事务隔离级别:set tx_isolation='REPEATABLE-READ';

简单描述一下隔离级别:

1、读未提交(Read uncommitted)

客户端A开启一个事务,查询用户表id=1的余额为400

在客户端A的事务提交之前,客户端B开启了另外一个事务,更新用户表id=1的余额为350,还未提交。此时客户A就可以查询到B已经更新的数据。如果客户端B回滚了,客户端B所有的操作被撤销,那么现在客户端A查询到的数据其实就是脏数据。

2、读已提交(Read committed)

客户端A开启一个事务,查询用户表id=1的余额为400

在客户端A的事务提交之前,客户端B开启一个事务,更新用户表id=1的余额为350,还未提交。此时客户端A不能查询B已经更新的数据,解决了脏数据的问题。

此时客户端B提交,客户A再进行查询,结果和上述不一致了,查询结果是客户端B更新后的数据350,即产生了不可重复读的问题。

3、可重复度(Repeatable read)

客户端A开启一个事务,查询用户表id=1的余额为400

在客户端A的事务提交之前,客户端B开启一个事务,更新用户表id=1的余额为350,提交。此时客户端A再查询用户id=1的余额还是和上一次一样是400,解决了不可重复度的问题。

此时客户端A执行更新余额,将余额-50,预测应该更新为350,但是却是300。余额使用的是客户端B提交的数据,最后数据的一致性倒是没有被破快。那么这是什么原理呢?

这是因为Mysql在可重复度隔离级别下使用了MVCC(multi-version concurrency control)机制。

select操作不会更新版本号,快照读(历史版本)(readview,快照);

insert、update和delete会更新版本号,当前读(当前版本)。

重新打开客户端B,插入一条新的数据id=4

在客户端A查询用户表,没有查询出新的数据

客户端A执行更新语句条件是where id = 4,查询更新成功。再次查询就可以查询到客户端B新增的用户id=4的数据,出现幻读。

MVCC机制

如果事务隔离级别是可重复读,那快照readview是第一次查询时所生产的。

每一个事务开启到提交中间,每次insert、update、delete操作都会生成一个undo回滚日志。

1578803927800

这里模拟不同的客户端操作,操作顺序从上到下。

1578804320776

这篇关于Mysql锁、事务隔离级别、MVCC底层原理机制的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1133837

相关文章

Java使用SLF4J记录不同级别日志的示例详解

《Java使用SLF4J记录不同级别日志的示例详解》SLF4J是一个简单的日志门面,它允许在运行时选择不同的日志实现,这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用SLF4J记录不同级别日志,感兴趣的可以了解下... 目录一、SLF4J简介二、添加依赖三、配置Logback四、记录不同级别的日志五、总结一、SLF4J

数据库面试必备之MySQL中的乐观锁与悲观锁

《数据库面试必备之MySQL中的乐观锁与悲观锁》:本文主要介绍数据库面试必备之MySQL中乐观锁与悲观锁的相关资料,乐观锁适用于读多写少的场景,通过版本号检查避免冲突,而悲观锁适用于写多读少且对数... 目录一、引言二、乐观锁(一)原理(二)应用场景(三)示例代码三、悲观锁(一)原理(二)应用场景(三)示例

Spring Boot循环依赖原理、解决方案与最佳实践(全解析)

《SpringBoot循环依赖原理、解决方案与最佳实践(全解析)》循环依赖指两个或多个Bean相互直接或间接引用,形成闭环依赖关系,:本文主要介绍SpringBoot循环依赖原理、解决方案与最... 目录一、循环依赖的本质与危害1.1 什么是循环依赖?1.2 核心危害二、Spring的三级缓存机制2.1 三

C#中async await异步关键字用法和异步的底层原理全解析

《C#中asyncawait异步关键字用法和异步的底层原理全解析》:本文主要介绍C#中asyncawait异步关键字用法和异步的底层原理全解析,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一... 目录C#异步编程一、异步编程基础二、异步方法的工作原理三、代码示例四、编译后的底层实现五、总结C#异步编程

SQL表间关联查询实例详解

《SQL表间关联查询实例详解》本文主要讲解SQL语句中常用的表间关联查询方式,包括:左连接(leftjoin)、右连接(rightjoin)、全连接(fulljoin)、内连接(innerjoin)、... 目录简介样例准备左外连接右外连接全外连接内连接交叉连接自然连接简介本文主要讲解SQL语句中常用的表

SQL server配置管理器找不到如何打开它

《SQLserver配置管理器找不到如何打开它》最近遇到了SQLserver配置管理器打不开的问题,尝试在开始菜单栏搜SQLServerManager无果,于是将自己找到的方法总结分享给大家,对SQ... 目录方法一:桌面图标进入方法二:运行窗口进入方法三:查找文件路径方法四:检查 SQL Server 安

MySQL 中的 LIMIT 语句及基本用法

《MySQL中的LIMIT语句及基本用法》LIMIT语句用于限制查询返回的行数,常用于分页查询或取部分数据,提高查询效率,:本文主要介绍MySQL中的LIMIT语句,需要的朋友可以参考下... 目录mysql 中的 LIMIT 语句1. LIMIT 语法2. LIMIT 基本用法(1) 获取前 N 行数据(

SpringRetry重试机制之@Retryable注解与重试策略详解

《SpringRetry重试机制之@Retryable注解与重试策略详解》本文将详细介绍SpringRetry的重试机制,特别是@Retryable注解的使用及各种重试策略的配置,帮助开发者构建更加健... 目录引言一、SpringRetry基础知识二、启用SpringRetry三、@Retryable注解

MySQL 分区与分库分表策略应用小结

《MySQL分区与分库分表策略应用小结》在大数据量、复杂查询和高并发的应用场景下,单一数据库往往难以满足性能和扩展性的要求,本文将详细介绍这两种策略的基本概念、实现方法及优缺点,并通过实际案例展示如... 目录mysql 分区与分库分表策略1. 数据库水平拆分的背景2. MySQL 分区策略2.1 分区概念

通过Spring层面进行事务回滚的实现

《通过Spring层面进行事务回滚的实现》本文主要介绍了通过Spring层面进行事务回滚的实现,包括声明式事务和编程式事务,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录声明式事务回滚:1. 基础注解配置2. 指定回滚异常类型3. ​不回滚特殊场景编程式事务回滚:1. ​使用 TransactionT